光伏夜間無法發(fā)電、無風時風力發(fā)電系統(tǒng)亦然,這也代表可再生能源具有發(fā)電不穩(wěn)定、間歇性等缺點,不過這并不是不可解,透過各種儲能系統(tǒng),人們可以將綠電儲存起來,需要時再加以釋放利用,因此在綠能崛起、鋰電池成本快速下滑的現(xiàn)今,儲能系統(tǒng)市場前所未有地成長。
根據(jù)彭博能源財經(jīng)(BNEF) 2018 年新能源展望(New Energy Outlook 2018)報告,自 2010 年以來鋰離子電池成本已下降 80%,再加上電動車技術(shù)蓬勃發(fā)展,未來鋰離子電池成本還會繼續(xù)下滑,并大大影響未來電力能源組合。
而隨著各國用電逐漸朝可再生能源轉(zhuǎn)型,儲能系統(tǒng)的重要性將再提高,當時 BNEF 更預(yù)計到 2050 年,全球儲能系統(tǒng)投資累計金額將達 5,480 億美元,三分之二投資用于電網(wǎng)級儲能系統(tǒng),剩下則是家庭與企業(yè)的小型儲能設(shè)備。
以美國來說,與 2018 年同期相比,美國 2019 年第三季新增儲能系統(tǒng)裝置量增加 93%。看好未來的可再生能源裝置量,伍德麥肯茲能源與可再生能源部門(Wood Mackenzie Power & Renewables)更預(yù)測,2024 年美國儲能裝置量有望突破到 5.4GW,市場價值會從現(xiàn)在的 7.2 億美元增加到 51 億美元。
美國國家實驗室(NREL)的《Renewable Electricity Futures Study 》報告預(yù)計,美國在 2050 年有機會將可再生能源占比提高到 80%。在此得出的 80% 當中,有 38% 來自風力發(fā)電、12% 的光伏,水力發(fā)電與生質(zhì)能偏基載的能源共占 30%,并需要 120GW 的儲能容量。若美國要朝向這目標前進,除了要廣設(shè)綠電系統(tǒng),儲能系統(tǒng)也要從現(xiàn)在的 22GW 踩油門加速。
在 NREL 2019 年另一份《The Electricity Journal 》研究則發(fā)現(xiàn),光伏與儲能系統(tǒng)的組合也能降低發(fā)電需求與輸電成本,進而降低電費。在研究的 17 個城市中,光伏與儲能的組合能降低一半以上商業(yè)建筑的用電成本,有些降幅更高達 24%。
鋰離子電池的成本已因為產(chǎn)業(yè)界開始規(guī)模量產(chǎn)化而降價,光伏價格更是快速下滑,目前美國也有推出各種光伏 + 儲能購電合約,以因應(yīng)不同的儲電與輔助服務(wù)需求。最近 Google 關(guān)系企業(yè)與波克夏海瑟威子公司 NV Energy 也簽署協(xié)議,將會打造一座 350MW 光伏、250-280MW 電池儲能,供電 Google 在內(nèi)華達州新建的資料中心。
不過鋰電池無法長時間、大量儲存電力,通常儲電時間超過 4 小時,電池儲能系統(tǒng)也就不劃算了。因此除了鋰離子電池儲能系統(tǒng),還有多種電化學電池、氫燃料電池、壓縮空氣儲能、液態(tài)空氣儲能等多種儲存能源方法。
NREL 電力系統(tǒng)設(shè)計和規(guī)劃部門經(jīng)理 Adarsh Nagarajan 表示,基本上這些儲能不需要比較出孰優(yōu)孰劣,共同目標都是穩(wěn)定電網(wǎng)供電、彈性,并滿足客戶需求而已。
來源:Technews